西門子PLC主機CPU414-

時間：2023-05-31作者：潯之漫智控技術(shù)（上海）有限公司瀏覽：37

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西門子PLC型號編制通常所指的是訂貨號。以6ES7 221-0BA23-0xA0為例：

6-自動化系統(tǒng)系列;

S7-S7系列，S5-S5系列;

2-200系列，3-300系列，4-400系列;

2-DI/DO，1-CPU，3-AI/AO，4-通信模塊，5-功能模塊;

1-輸入，2-輸出，3-輸入/輸出(對于數(shù)字量);

OBA-輸入/輸出電壓等級、類型、點數(shù)等，具體要看產(chǎn)品說明;

23-版本;

0xA0-此數(shù)值代表不同功能的模塊。







西門子PLC根據(jù)規(guī)模和性能的大小，主要有S7-200，S7-300和S7-400三種，下面就簡單介紹一下該三種產(chǎn)品的一些特性。

1、S7-200

針對低性能要求的摸塊化小控制系統(tǒng)，它較多可有7個模塊的擴展能力，在模塊中集成背板總線，它的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接有rs-485通訊接口和profibus兩種，可通過編程器pg訪問所有模塊，帶有電源、cpu和i/o的一體化單元設(shè)備。其中的擴展模塊(em)有以下幾種：數(shù)字量輸入模塊(di)——24vdc和120/230vac;數(shù)字量輸出(do)——24vdc和繼電器;模擬量輸入模塊(ai)——電壓、電流、電阻和熱電偶;模擬量輸出模塊——電壓和電流。還有一個比較特殊的模塊-通訊處理器(cp)——該塊的功能是可以把s7-200作為主站連接到as-接口(傳感器和執(zhí)行器接口)，通過as-接口的從站可以控制多達(dá)248個設(shè)備，這樣就可以顯著的擴展s7-200的輸入和輸出點數(shù)。

2、S7-300

相比較s7-200，s7-300針對的是中小系統(tǒng)，他的模塊可以擴展多達(dá)32個模塊，背板總線也在模塊內(nèi)集成，它的網(wǎng)絡(luò)連接已比較成熟和流行，有mpi、工業(yè)以太網(wǎng)，使通訊和編程變得簡單，選擇性也比較多，并可借助工具進行組態(tài)和設(shè)置參數(shù)。s7-300的模塊稍微多一點，除了信號模塊(sm)和200的em模塊同類型之外，它還有接口模塊(im)——用來進行多層組態(tài)，把總線從一層傳到另一層;占位模塊(dm)——為沒有設(shè)置參數(shù)的信號模塊保留一個插槽或為以后安裝的接口模塊保留一個插槽;功能模塊(fm)——執(zhí)行特殊功能，如計數(shù)、定位、閉環(huán)控制相當(dāng)于對cpu功能的一個擴展或補充;通訊處理器(cp)——提供點對點連接、profibus和工業(yè)以太網(wǎng)。

針對cpu設(shè)計模式選擇器有：mres=模塊復(fù)位功能;stop=停止模式，程序不執(zhí)行;run=程序執(zhí)行，編程器只讀操作;run-p=程序執(zhí)行，編程器可讀寫操作。狀態(tài)指示器：sf，batf=電池故障;dc5v=內(nèi)部5vdc電壓指示;frce=表示至少有一個輸入或輸出被強制;run=當(dāng)cpu啟動時閃爍，在運行模式下常亮;stop=在停止模式下常亮，有存儲器復(fù)位請求時慢速閃爍，正在執(zhí)行復(fù)位時快速閃爍。mpi接口用來連接到編程設(shè)備或其它設(shè)備，dp接口用來直接連接到分布式i/o。

3、S7-400

同300的區(qū)別主要在于熱啟動(wrst)這一部分，其他基本一樣。它還有一個外部的電池電源接口，當(dāng)在線更換電池時可以向ram提供后備電源。編程設(shè)備主要有pg720pg740pg760——可以理解成裝有編程軟件的手提電腦;也可以直接用安裝有step7(siemens的編程軟件)的pc來完成。而實現(xiàn)通訊(要編程首先要和plc的cpu通訊上)的要求主要在于接口：1.可以在pc上裝cp5611卡——上面有mpi口，可用電纜直接連接。2.加個pc適配器，把mpi口轉(zhuǎn)換成rs-232口后接到pc上。3.plc加cp343卡，使它具有以太網(wǎng)口。

4、西門子plc在工程中的應(yīng)用

每個自動化過程都是由許多較小的部分和子過程組成，所以工程建立的**個任務(wù)是分解子任務(wù)。而每個子任務(wù)定義了自動化系統(tǒng)要完成的硬件和軟件要求。其中硬件包括輸入/輸出數(shù)目和類型，對應(yīng)模塊序號和類型，所用機架號，cpu型號和容量，hmi系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。軟件方面主要是程序結(jié)構(gòu)，自動化過程中的數(shù)據(jù)管理，組態(tài)數(shù)據(jù)、通訊數(shù)據(jù)及程序和項目文檔。在siemens的s7中，上述工作都在項目管理(simatic管理器)，包括必須的硬件( 組態(tài))，網(wǎng)絡(luò)( 組態(tài))，所有程序和自動化解決方案的數(shù)據(jù)管理。f1在線幫助。

simatic管理器管理step7項目，編寫step7用戶程序的工具，有梯形圖lad，語句表stl，和功能塊圖fbd，編程語言。利用編程器或外部編程器可以把用戶程序保存到eprom卡上。simatic管理器是一個在線/離線編輯s7對象的圖形化用戶界面，這些對象包括項目、用戶程序、快、硬件站和工具。此管理器的用戶界面中工具條和windows差不多，就是多了幾個plc菜單——顯示訪問節(jié)點、存儲器卡、下載、模塊。

step7項目結(jié)構(gòu)：項目中，數(shù)據(jù)以對象形式存儲，按樹型結(jié)構(gòu)組織。**級：包含項目圖表，每個項目代表和項目存儲有關(guān)的一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。*二級：站(如s7-300)用于存放硬件組態(tài)和模塊參數(shù)等信息，站是組態(tài)硬件的起點。s7程序文件夾是編寫程序的起點，所有s7系列的軟件均放在s7程序文件夾下，它包含程序塊文件和源文件夾。simatic的網(wǎng)絡(luò)圖表(mpi、profibus、工業(yè)以太網(wǎng))*三級和其他級：和上級對象類型有關(guān)。編程器可離線/在線查看項目——offline：編程器硬盤上的內(nèi)容;online：通過網(wǎng)線從plc讀到的內(nèi)容。

菜單選項：在options-customize設(shè)置語言、助記符、常用特性(存儲位置、系統(tǒng)信息顯示)。創(chuàng)建一個項目：filenewnewproject插入s7程序塊：insertprograms7program插入s7塊：inserts7block然后可選：1：組織塊(ob)被操作系統(tǒng)調(diào)用，他們是操作系統(tǒng)和用戶程序的接口。2：功能fc和功能塊fb是實際的用戶程序利用他們可以把復(fù)雜的程序分解成小的，易于調(diào)試的單元。3：數(shù)據(jù)塊存儲用戶的數(shù)據(jù)。選擇所需塊類型后，會打開一個屬性對話框，其中可輸入塊序號和要使用的編程語言，及其他設(shè)置。

5、硬件組態(tài)和存儲器概念

裝載存儲器是一個可編程模塊，它包括建立在編程設(shè)備上的裝載對象(邏輯塊、數(shù)據(jù)塊和其他信息)，它可以是存儲器卡或內(nèi)部集成的ram。存儲器卡一般有兩種，其中，當(dāng)采用ram存儲器卡時，系統(tǒng)必須配備電池，當(dāng)采用flasheprom存儲器卡時，則斷電不會丟失，但內(nèi)部ram中的數(shù)據(jù)仍需電池保持。

工作存儲器僅包含和運行時間使用的程序和數(shù)據(jù)，ram工作存儲器集成在cpu中，通過后備電池保持。系統(tǒng)存儲器包括過程映象輸入和輸出表(pii，piq)，位存儲器，定時器，計數(shù)器和局部堆踐。保持存儲器是非揮發(fā)的ram，即使沒有安裝后備電池也可用來保持某些數(shù)據(jù)，設(shè)置cpu參數(shù)時要*保持的區(qū)域。

從上述概念可知，如我們在線修改程序，被修改的塊存放在工作存儲器中，當(dāng)把程序上載到編程器時，就從工作存儲器傳到編程器。由于斷電會導(dǎo)致ram數(shù)據(jù)的丟失，所以如要安全保存被修改的程序，就必須保存在feprom或硬盤上。

硬件組態(tài)和參數(shù)分配

組態(tài)就是指在硬件組態(tài)的站窗口中分配機架、塊可分布式i/o，可從硬件目錄中選擇部件;參數(shù)分配就是建立可分配參數(shù)模塊的特性，例如啟動特性、保持區(qū)等;設(shè)定組態(tài)就是設(shè)定好的硬件組態(tài)和參數(shù)分配;實際組態(tài)指已存在的實際組態(tài)和參數(shù)分配，一般是在已裝配的系統(tǒng)中，從plc的cpu中讀出來的。

組態(tài)過程：

啟動硬件組態(tài)：新建一個項目(project)，選擇該項目，并插入(insert)一個站(station)，在simatic管理器中選擇硬件站(hardware)雙擊open即可，我們同時可以打開硬件目錄——view-catalog，如果選擇標(biāo)準(zhǔn)硬件目錄庫，它會提供所有的機架、模塊和接口模塊。

西門子PLC主機CPU414-3,電源模塊,交換機,觸摸屏

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